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Das VerwitterungsverhaltenMineralischer BaustoffeDas Verwitterungsverhalten mineralischer Bau stoffe stellt sich als komplexes Zusammenspiel unterschiedlicher Verwitterungsmechanismen dar. Diese unterschiedlichen Verwitterungsmechanismen können grundsätzlich folgenden drei übergeordneten Gruppen zugeordnet werden.
Physikalische VerwitterungDen Prozessen der Physikalischen Verwitterung sind all die Verwitterungsmechanismen zuzuordnen, welche auf jedwelche Art zu mechanischen Spannungen im Gefüge des Baustoffes führen. An diese Spannungen sind in der Regel, treten sie zyklisch immer wieder auf und überschreiten dabei die innere Zugfestigkeit des Gefüges, Gefügeauflockerungen gekoppelt. Diese sind gleichzusetzen mit einer Zerstörung des Baustoffes. Im Einzelnen können folgende Mechanismen in der Natur und damit auch an unseren Bauwerken beobachtet werden. Druckaufbau durch SalzkristallisationVoraussetzung für diese Verwitterungsart sind übersättigte Salzlösungen im Porenraum des Baustoffes. Kommt es zu einer Unterschreitung der jeweiligen Ausgleichs feuchte der im Porenraum vorhandenen Salzionen, bauen die sich vorher in der Lösung befindlichen Ionen ein Kristallgitter auf, d.h. bilden im bzw. auf dem Baustoff sichtbare Salzkristalle. Dieser, in Abhängigkeit von der Umgebungsluftfeuchte ebenfalls zyklisch ablaufende Prozess, produziert Sprengdrücke, die teilweise erheblich über der Eigenfestigkeit der Baustoffe liegen. Eine Sonderform des Druckaufbaus durch Salze ist die Salzhydratation. Zu verstehen ist darunter die Eigenschaft einiger Salze, unterschiedliche Mengen Wasser in ihr Kristallgefüge einbauen zu können. Die Wasseraufnahme geht ebenfalls mit einer Volumenvergrößerung einher, die ähnlich der reinen Salzkristallisation deutliche Sprengdrücke aufbauen kann.  Druckaufbau durch EisbildungDie Frost sprengung ist ein ähnlicher Prozess wie die Salzkristallisation. Ursache ist die 9%ige Volumen vergrößerung, die beim Phasenübergang von flüssigem zu festem Wasser (Eis) entsteht. In Abhängigkeit vom Füllgrad des Porenraums des Baustoffes zum Zeitpunkt der Eisbildung steht unter Umständen nicht genügend freier Porenraum zur Kompensation dieser Volumen vergrößerung zur Verfügung. Die Volumen vergrößerung des Eises macht sich in solchen Fällen ebenfalls durch den Aufbau eines erheblichen Sprengdruckes bemerkbar. Längenänderung durch TemperatureinwirkungDieser Mechanismus, auf der Volumenvergrößerung mineralischer Baustoffe bei Temperatur erhöhung beruhend (Thermische Dilatation), kommt überall dort zum Tragen, wo in kurzer Zeit (Tag – Nacht) hohe Temperaturschwankungen zu verzeichnen sind. Längenänderung durch Einlagerung von Wasser in das BaustoffgefügeDieser Prozess (Hygrische Dilatation) ist im Wesentlichen an tonmineralhaltige Baustoffe gebunden und ist somit auf bestimmte Natursteintypen und Ziegel beschränkt. Die Wassereinlagerung bestimmter Tonminerale produziert Längenänderungen im Baustoff gefüge, die bis zu ca. 4 mm/m betragen können. Chemische VerwitterungDie Chemische Verwitterung ergibt sich aus der chemischen Umsetzung der Bestandteile eines Baustoffes (Bindemittel, Komponenten) mit aggressiven Bestandteilen aus der ihn umgebenden Atmosphäre. Diese Einwirkung kann entweder anlösend (Bindemittelabfuhr (Kalkstein)) oder den Baustoff umwandelnd von statten gehen. Letztgenannter Prozess wiederum ist häufig mit einer Volumensvergrößerung verbunden, die in die Prozesse der physikalischen Verwitterung überführt. Die chemische Verwitterung ist im Wesentlichen an Baustoffe mit carbonatischem Bindemittel gekoppelt. Biologische VerwitterungUnter biologischer Verwitterung ist generell der Einfluss von Flora und Fauna auf Baustoffe zu verstehen. Praxisrelevant sind im Wesentlichen das zerstörende Einwirken des Wurzelwerkes höherer Pflanzen bzw. die Auswirkungen unterschiedlicher Mikroorganismen wie z.B. Moose, Algen, Flechten oder Bakterien auf bzw. in der Baustoffoberfläche zu verstehen. Diese, den Stein besiedelnden Organismen, führen zu folgenden beiden Zerstörungsmechanismen:
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